Электролиз расход электроэнергии

До 1947 г. промышленное получение сорбита было основано на электролитическом восстановлении глюкозы [18]. Раствор глюкозы пропускали последовательно через три ванны из нержавеющей стали, в которых происходил электролиз (при 500 А, 15—20 В). Общий выход сорбита достигал 90% от теоретического. Метод чрезвычайно длителен, требует большого расхода электроэнергии, рабочей силы и крупных удельных капиталовложений. В дальнейшем электролитическое восстановление глюкозы было вытеснено каталитическим восстановлением [21]. [c.165]

Для расчета расхода, электроэнергии постоянного тока на 1 т произведенного электролизом продукта можно воспользоваться следующей формулой [c.201]

Получение водорода (потребляемого в больших количествах при синтезе аммиака) осуществляется во многих случаях путем электролитического разложения воды. Ввиду очень малой электропроводности воды, для уменьшения расхода электроэнергии электролизу подвергают не чистую воду, а раствор такого электролита, ионы которого, отличные от и ОН", разряжаются много труднее, чем ионы Н+ и 0Н . В результате этот электролит практически полностью сохраняется, а вода разлагается на водород и кислород. К таким электролитам принадлежат, в частности, едкий натр, серная кислота. [c.447]

Изучение водородного перенапряжения позволяет выяснить механизм этой реакции и представляет большой интерес с теоретической точки зрения. Установленные при этом закономерности можно частично распространить и на другие электрохимические реакции, что значительно повышает теоретическую значимость работ по водородному перенапряжению. Изучение водородного перенапряжения имеет также большое практическое значение, потому что современная промышленная электрохимия является преимущественно электрохимией водных растворов, и процессы электролитического разложения воды могут накладываться на любые катодные и анодные реакции. Водородное перенапряжение составляет значительную долю напряжения на ваннах по электролизу воды и растворов хлоридов. Знание природы водородного перенапряжения позволяет уменьшить его, а следовательно, снизить расход электроэнергии и улучшить экономические показатели этих процессов. В других случаях (электролитическое выделение металлов, катодное восстановление неорганических и органических веществ, эксплуатация химических источников тока) знание природы водородного перенапряжения позволяет успешно решать обратную задачу — нахождение рациональных путей его повышения. Все эти причины обусловили то, что изучение процесса катодного выделения водорода и природы водородного перенапряжения всегда находилось и находится в центре внимания электрохимиков. [c.397]

Аноды электролизеров в обоих случаях изготавливают из одинаковых материалов искусственного графита, пропитанного для уменьшения износа льняным маслом, или из титана, покрытого слоем оксидов рутения и титана. Аноды второго типа позволяют вести электролиз при высоких плотностях тока и более низком напряжении. Такие условия снижают расход электроэнергии на 10—12%. Поэтому оксидно-рутениевые аноды вытесняют графитовые ими оснащено в настоящее время до 70% всех установок электролиза. [c.338]

Электролиз водяного пара проводится при температуре 800—900 °С с использованием в качестве твердого электролита оксида циркония с различными добавками, увеличивающими ионную проводимость. Перенос заряда в таком электролите осуществляется ионами кислорода, образующимися при диссоциации БОДЫ. В этом процессе расход электроэнергии минимальный, но отсутствие конструкционных материалов, пригодных для эксплуатации при высоких температурах, ограничивает возможности его применения в промышленном масштабе. [c.131]

Расход электроэнергии и воды при электролизе. Расход электроэнергии определяется произведением количества затраченного электричества на напряжение, приложенное к шинам электролизера [c.297]

Ввиду потерь напряжения при электролизе расход электроэнергии, затрачиваемой на процесс, значительно выше теоретического. [c.292]

При средней концентрации солей 20 г/л и значении плотности тока 200 А/м расход электроэнергии на осуществление процесса ЭК—Ф с алюминиевыми электродами не превысит 0,2 кВт ч/м , с графитовыми электродами - 0,4 кВт ч/м . Расход металла алюминиевых электродов в процессе электролиза - 15-20 г на 1 м обрабатываемой жидкости. По произведенным расчетам срок службы алюминиевых электродов толщиной 10 мм составляет 380-4004. При использовании пластинчатого графита моторесурс электродов увеличивается до 1 500—2 000 ч. Гидравлическая нагрузка при использовании алюминия составляет 2—3 м м ч, графита- 5-7 м м ч. Расход воздуха для вентиляции, обеспечивающий безопасные условия эксплуатации сепаратора, рассчитывается по формулам [c.62]

Прежде всего электропроводность раствора играет большую роль при промышленном применении электролиза, так как от лее в значительной степени зависит расход электроэнергии при электролизе. [c.411]

Хлорат натрия получают по рассмотренной ранее схеме. Раствор после электролиза дехлорируют и при нагревании растворяют хлористый калий. При охлаждении до 35—40 °С хлорат калия выпадает в виде кристаллов и отделяется от маточника па центрифуге. Температура электролита 40 °С. Выход по току около 85% , Расход электроэнергии около 6000 кВт-ч/т КСЮз при плотности тока 500 А/м и среднем напряжении на ванне 3,6 В. [c.191]

Электролиз расплавов является одним из наиболее энергоемких отраслей прикладной электрохимии. Так, производство алюминия по расходу электроэнергии занимает первое место среди всех продуктов, получаемых электрохимическим путем. Расход энергии на производство 1 кг натрия составляет около 14 кВт-ч, алюминия—П, магния — 18, кальция — 30, лития — 60 кВт-ч. Поэтому производство таких металлов необходимо размещать в районах, обладающих дешевой энергией, т. е. около больших гидроэлектростанций. Наши первые заводы по получению алюминия возникли на базе первых мощных гидроэлектростанций, построенных в СССР по плану ГОЭЛРО. [c.464]

Электролиз в растворе щелочного электролита служит сейчас основным процессом промышленного получения водорода этим методом. Производительность крупных установок составляет по водороду 700—1100 м /ч. Этот процесс энергоемок для получения 1 м водорода и 0,5 м кислорода требуется затратить около 6 кВт-ч электроэнергии. Поэтому, как правило, такие установки базируются на использовании дешевой гидроэлектроэнергии. Ведутся исследования по повышению энергоэффективности электролиза в щелочных растворах. Например, за счет повышения температуры до 100—120 °С, что достигается применением электролизеров, работающих под давлением 1—5 МПа, снижаются напряжение в ячейках и плотность тока. При этом расход электроэнергии на производство [c.130]

Электроды для электролиза воды должны обладать развитой рабочей поверхностью и обеспечивать эффективное удаление газовых пузырьков из межэлектродного пространства. На рис. 1У-3 показаны различные конструкции электродов. Простейшим является плоский электрод (рис. 1У-3, а). Недостатки плоского гладкого электрода — высокая степень газонаполнения электролита и повышенный расход электроэнергии — частично устраняются в конструкции двойных неперфорированных (рис. 1У-3, в) и перфорированных электродов (рис. 1У-3,б). [c.117]

Одним из путей повышения производительности электролизеров является увеличение плотности тока. При этом возрастает производительность единицы объема электролизера и снижаются капитальные вложения на строительство и обслуживание отделения электролиза. Однако вместе с этим возрастает расход электроэнергии на 1 т продукции, так как увеличиваются потери на преодоление омического сопротивления электролита и в токоведущих частях. Поэтому эффект, достигаемый повышением плотности, в значительной степени зависит от стоимости электроэнергии. [c.157]

Пути интенсификации электролиза с ртутным катодом. Техника электролиза с ртутным катодом за период 1960—1970 гг. претерпела существенные изменения. Нагрузка электролизеров за этот период возросла со 100 до 300 кА, и в ближайшие годы следует ожидать освоения электролизеров на 500 кА и более. Благодаря внедрению окисно-рутениевых электродов межэлектродное расстояние уменьшилось с 3—5 до 0,5—1 мм, плотность тока повысилась с 8—10 до 13 кА/м . Такое возрастание плотности тока при одновременном уменьшении межэлектродного расстояния не привело к заметному росту расхода электроэнергии на производство 1 т хлора. За счет увеличения наклона днища удельная закладка ртути уменьшилась от 20 до 11 кг/кА. [c.171]

В книге даны некоторые (разделы электрохимии металлов, не получившие достаточного освещения в учебниках теоретической электрохимии. Изложены теория и практика электролитического получения меди, драгоценных металлов, свинца, сурьмы, олова, никеля, кобальта, железа, цинка, кадмия, марганца, хрома, некоторых редких и рассеянных металлов. Кратко описаны методы электролитического получения особо чистых метал-. лов и проектирования аппаратуры электролиза. Обращено внимание на вопросы снижения расхода электроэнергии, комплексное использование сырья и экономики производства. Приведены соображения о путях развития электролиза в гидрометаллургии Советского Союза. [c.2]

Выход по току является одним из основных показателей процесса электролиза. С повышением выхода по току растет производительность и снижается удельный расход электроэнергии. [c.190]

Пример 1. Определить расход электроэнергии для получения 1 кг бертолетовой соли K IO3 методом электролиза хлористого калия КС1, если напряжение, при котором ведется электролиз, равно 5 в и т] = 90%, [c.379]

В 1971 г. в результате совместной работы Грузинского политехнического института и ВАМИ были завершены в производственных условиях исследования по получению лигатуры А1—Мп, содержащей до 25% Мп. Процесс проводят в алюминиевой ванне современной конструкции, сырьем является смесь глинозема и окислов марганца, полученных электролизом водных растворов. Удельный расход электроэнергии на получение сплава был несколько меньше, чем на получение чистого алюминия. [c.534]

Пример 3. Хлорная кислота может быть получена электролизом водного раствора НС1 при напряжении 2,8—3,0 В. Определите производительность электролизера, если полезная площадь поверхности его анода равна 2,60 плотность тока 4000 А/м , а выход по току составляет 0,45. Рассчитайте максимальный расход электроэнергии на получение 1000 кг продукта. [c.191]

Анодное окисление и катодное восстановление примесей, содержащихся в сточных водах, осуществляется электролизом сточных вод с использованием электролитически нерастворимых анодных материалов (угля, магнетита, диоксидов свинца, марганца или рутения, нанесенных на титановую основу). Для повышения электропроводности сточных вод, снижения расхода электроэнергии и интенсификации процессов окисления в воду вводят неорганические соединения. При очистке воды от цианидов вводят 5—10 г/л Na l. Степень окисления цианидов достигает 100 % при расходе электроэнергии 0,2 кВт-ч/г N-. [c.495]

На наших заводах себестоимость передела меди в цехах электролиза колеблется от 10 до 20 руб. за тонну в зависимости от стоимости и удельного расхода электроэнергии, степени механизации процесса. [c.211]

Электролиз ведется при анодной плотности тока 120— 150 а/л12. При этом напряжение на ваннах равно 0,5—0,55 в. При выходе по току 96—97 /о расход электроэнергии оказывается равным 190 квг-ч/т. [c.267]

Технико-экономические показатели производства ферросилиция могут быть значительно улучшены при увеличении единичной мощности трехэлектродных печей до 60 МВА [40]. Установлено, что при переходе на постоянный ток (печь мощностью 120 кВ-А) ход печи становится более равномерным, степень извлечения кремния возрастает для сплава ФС45 с 89 до 94,6—95,2%, содержание примесей в сплаве уменьшается, что обусловлено направленным электролизом. расход электроэнергии снижается с 29 до 15,8—16,4 МВт.ч/т для (сплава ФС45) [41]. Фактический состав ферросилиция различных марок определяется чистотой используемого сырья и мощностью печей (табл. П-29). [c.65]

Заметное влияние на основные показатели электролиза (расход электроэнергии, выход по току, износ анодов) оказывает концентрация хлорида натрия в рассоле. Прежде всего необходимо учитывать изменение электропроводности растворов в зависимости от их концентрации. С увеличением концентрации хлорида натрия электропроводность раствора возрастает сначала линейно, а начиная с концентрации 20% (масс.) Na l — несколько медленнее. В растворах хлорида натрия, близких к насыщению, с уменьшением концентрации Na l на каждые Юг/дм электропроводность понижается примерно на 0,5%. [c.183]

Металлический алюминий получают электролизом расплавленного А12О3 в криолите при напряжении 4,0—4,5 В. Определите максимальный расход электроэнергии на получение 1000 кг алюминия, если выход по току равен 0,875. Сколько килограммов металла можно получить указанным способом действием тока силой 150 кА в течение суток [c.196]

Существенное влияние на показатели процесса электролиза (расход электроэнергии, еыход по току, износ анодов) оказывает концентрация Na l в рассоле. Прежде всего необходимо учитывать изменение электропроводности растворов в зависимости от их концент- [c.43]

Пример, 4. Подсчитать а) выход по току б) расход электроэнергии иа 1 кг хлора составит также в) баланс количество электричества и г) тепловой баланс ванны при электролизе поваренной солм, имея следующие данные [c.384]

Количественно электрохимические процессы описыв тся законами Фарадея. Эффективность электролиза характеризуется такими факторами, как сила и плотность тока, напряжение, выход по току и веществу, расход электроэнергии на единицу массы полученного продукта. Особенность электрохимических методов заключается в селективности, зависящей от потенциала электрода. [c.187]

Основной. недостаток электрохимических производстввысокий расход электроэнергии. Поэтому в электрохимических производствах особое значение имеет рациональное использование энергии. Критериями рационального использования энергии при электролизе служат выход по току, коэффициент использования энергии и напряжение, приложенное к электролизеру. [c.78]

В результате исследований получены параметры, необходимые для расчета сепараторов и оценки возможностей процесса ЭК-Ф. Оптимальное значение плотности тока, при котором достигается максимальный эффект сепарации нефтепродуктов, составляет 150-200 А/м . Расход тока для осуществления качественной очистки в случае использования алюминиевых электродов составляет 140—220 Кл/л, при применении графитовых—280—360 Кл/л. Напряжение электролиза зависит от степени минерализации обрабатываемой воды и выбранной пДвтности тока на электродах. Для расчета напряжения электрического поля получены эмпирические зависимости на ос ювании вольтамперных характеристик вод с различным содержанием солей. Расход электроэнергии на электролиз 1 м воды может быть определен по формуле [c.62]

Температура плавления чистого оксида алюминия в его а-модификации, устойчивой выше 900°С, равна 2053°С. Электролиз его расплава связан с весьма высоким расходом электроэнергии на расплавление и поддержание высокой температуры ванны и приводит к низкому выходу по энергии. Поэтому в производстве алюминия применяют не чистый оксид алюминия, а систему, состоящую из оксида алюминия и криолита КазА1Гв, то есть криолито-глиноземный расплав. [c.31]

Электролитическое производство водорода из водных щелочных растворов позволяет получать газ высокой чистоты (более 99,9% об.), но весьма энергоемко. Расход электроэнергии в нем составляет 5,5 кВт-ч/м водорода, причем до 90% себестоимости составляет энергия. Это ограничивает масштабы промышленного производства электролитического водорода и он используется в ограниченных целях, главным образом, в ракетной технике. Для снижения расхода энергии, помимо классической схемы электролиза, предложены методы высокотемпературного электролиза водяного пара с использованием оксидных элек- [c.205]

Так как потенциалы водородного и кислородного электродов находятся в одинаковой зависимости от pH, теоретическое напряжение разложения воды не зависит от pH электролита, но зависит от температуры. При повышении температуры от 25 до 80 °С оно снижается от 1,23 до 1,18 В. На практике же электролиз воды осуществляется при более высоком напряжении (2,1—2,6В). Такая разница между практически необходимым напряжением и теоретически Еюзможным обусловлена тем, что кроме расхода электроэнергии на собственно электролиз, т. е. на разложение воды, электроэнергия расходуется также на преодоление дополнительных сопротивлений, вызванных сопротивлением электролита, диафрагмы, электродов, контактов, а также концентрационной поляризацией и перенапряжением газов на электродах. [c.110]

Электролизу подвергают раствор, содержащий не менее 280 г/л К4ре(СН)б. На никелевом аноде при 50 °С и плотности тока 50— 200 А/м2 выход по току составляет 94—80%. Напряжение на электролизере 2,5—3,0 В. Расход электроэнергии 850 кВт-ч/т красной кровяной соли. [c.213]

Установлено, что для каждой плотности тока может быть подобрана такая концентрация серной кислоты, при которой расход электроэнергии сохраняется сравнительно низким (рис. 1Х-2). В связи с этим инженер Тейнтон предложил интенсифицировать процесс электролиза, проводя его при высоких кислотности и плотности тока. Поэтому долгое время различали так называемый стандартный метод (метод Анаконда ) и метод Тейнтона (интенсифицированный метод), табл. 1Х-2. [c.274]

Из различных режимов катодного осаждения хрома из хромовой кислоты (гл. XII) для электроэкстракции применяется режим, обеспечивающий максимальный выход по току и получение мягких осадков, т, е. электролиз при низких температурах (25—36°С) в растворе, содержащем 250—350 г/л СгОз, при СгОз Н2504 = 100, = 2800—8000 А/м . Выход по току — до 35%, напряжение 6—8 В. Удельный расход электроэнергии 40 000—70 000 кВт-ч/т, т. е. значительно выше, чем при электролизе раствора трехвалентных соединений хрома. [c.286]

Электролизом расплавов хлористых солей с катодом из жидкого свинца получают двойной сплав Na — Pb, из которого отгонкой может быть выделен чистый натрий, а также ценный тройной сплав свинца, содержащий 9% Na и 0,5% К и служащий исходным продуктом для производства тетраэтилсвинца. В качестве электролита применяется смесь 30—45 вес.% Nag Oa, 35—52 вес.% КС1 и 12—20 вес.% Na l. Жидкий циркулирующий катод облегчает катодный процесс и снижает напряжение на ванне (рис. ХУП-З). Аноды графитированы и для защиты от разрушения пропитаны фосфорной кислотой. Их вводят в электролит сверху напряжение на ванне регулируют в пределах 6,5—7 В путем подъема или опускания анодов специальным механизмом. Электролиз ведут при 620—700 °С, а — 1 А/см и — 0,3 А/см . При этом выход по току достигает 60—65%, а расход электроэнергии—1400 кВт-ч/т сплава. [c.522]

Для повышения износоустойчивости гильзы поршневых цилиндров и поршневые кольца покрывают слоем хрома толщиной до 150 мкм. Определите расход электроэнергии на покрытие 1 м поверхиости указанных изделий электролизом из раствора хромовой кислоты (Н2СГО4), если выход по току равен 0,25, Плотность хрома принять равной 7140 кг/м [c.197]

Дальнейший рост производительноати цеха электролиза без повышения удельного расхода электроэнергии возможен при переходе на работу с высоко концентрированными растворами хлорида никеля и Na l и подъеме силы тока как за счет сближения электродов и увеличения их числа, так и за счет повышения плотности тока. [c.363]

При электролизе получалось обильное количество шлама с малым содержанием платиноидов и обеднение раствора никелем вследствие низкого анодного выхода по току. Эти явления вызывали большой расход электроэнергии и повышенный расход соды. Следует отметить, что М. А. Лошкарев, О. А. Есин и Г. Е. Лапп много сделали для устранения указанных недостатков [c.387]

По мере увеличения кислотности раствора (см. рис. 201 и 207) выход по току шадает. Наивысшие его значения наблюдаются в растворах с минимальной кислотностью. С другой стороны, известно (гл. III, 6), что сопротивление раствора весьма заметно падает с увеличением содержания кислоты. Поэтому удельный расход электроэнергии при электролизе цинка зависит от двух противоположно действующих факторов, зависящих от кислотности раствора — величины выхода по току и падения напряжения в растворе (см. уравнение 1, VIII). / [c.458]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология